高二生物必修二 知識點(diǎn)

第四章基因的表達(dá)第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一、RNA的結(jié)構(gòu)：1、組成元素：C、H、O、N、P2、基本單位：核糖核苷酸（4種）（注意與DNA的區(qū)別）3、結(jié)構(gòu)：由4種核糖核苷酸連接而成，能儲存遺傳信息；一般為單鏈，比DNA短，能通過核孔，從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)；因此適合作為DNA的信使。4、分類：信使RNA（mRNA）：遺傳信息傳遞的媒介。轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的工具。通過其上的反密碼子識別密碼子，轉(zhuǎn)運(yùn)特定的氨基酸，。轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上有反密碼子。核糖體RNA（rRNA）：與蛋白質(zhì)組成核糖體（核仁中合成）5、來源：通過轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生二、基因：是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。主要在染色體上三、基因控制蛋白質(zhì)合成：1、轉(zhuǎn)錄：（1）概念：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，合成RNA的過程。（注：葉綠體、線粒體也有轉(zhuǎn)錄）（2）過程：=１\*GB3①解旋；=２\*GB3②堿基互補(bǔ)配對；=３\*GB3③連接；=４\*GB3④釋放（具體看書63頁圖4-4）（3）條件：模板：DNA的一條鏈（模板鏈）原料：4種核糖核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、RNA聚合酶等（4）原則：堿基互補(bǔ)配對原則（DNA與RNA之間：A—U、T—A、G—C、C—G）（5）產(chǎn)物：RNA（6）準(zhǔn)確轉(zhuǎn)錄的原因：以DNA的一條鏈作為模板；遵循堿基互補(bǔ)配對原則2、翻譯：（1）概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。（注：葉綠體、線粒體也有翻譯）（2）過程：（看書）（3）條件：模板：mRNA原料：氨基酸（20種）能量：ATP酶：多種酶搬運(yùn)工具：tRNA裝配機(jī)器：核糖體，在翻譯過程中核糖體要在mRNA上移動。一個mRNA上可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進(jìn)行相同的多條肽鏈的合成，可以在短時間內(nèi)迅速合成大量蛋白質(zhì)。（4）原則：堿基互補(bǔ)配對原則（5）產(chǎn)物：多肽鏈，高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工3、與基因表達(dá)有關(guān)的計算基因中堿基數(shù)：mRNA分子中堿基數(shù)：氨基酸數(shù)=6：3：1密碼子=1\*GB3①概念：mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸。=2\*GB3②特點(diǎn)：簡并性（一種氨基酸有一個或多個密碼子）、通用性（地球上所有生物共用一個密碼子表，說明生物有共同起源）=3\*GB3③密碼子起始密碼：AUG、GUG（64個）終止密碼：UAA、UAG、UGA注：決定氨基酸的密碼子有61個，終止密碼不編碼氨基酸。=4\*GB3④一種氨基酸對應(yīng)一種或多種密碼子，一種密碼子只能決定一種氨基酸；一種氨基酸對應(yīng)一種或多種tRNA，一種tRNA只能識別并搬運(yùn)一種氨基酸；tRNA有61種；tRNA上反密碼子與mRNA上密碼子堿基互補(bǔ)配對。第二節(jié)基因?qū)π誀畹目刂埔?、中心法則及其發(fā)展1、提出者：克里克2、內(nèi)容：DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂間期；轉(zhuǎn)錄和翻譯發(fā)生在蛋白質(zhì)合成過程中（1）以DNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：（原核生物、真核生物、DNA病毒）（2）以RNA為遺傳物質(zhì)的生物遺傳信息的傳遞：（RNA病毒）①如煙草花葉病毒②如發(fā)生在艾滋病毒二、基因控制性狀的方式：（1）間接控制：通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物的性狀；如豌豆的皺粒、白化病、苯丙酮尿癥等。（2）直接控制：通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。如囊性纖維病、鐮刀型細(xì)胞貧血等。(3)基因與性狀不是簡單的線性關(guān)系，一種性狀可能受多個基因影響，一個基因也可能影響多種性狀；此外性狀還受環(huán)境等多種因素影響。注：因?yàn)榛蜻x擇性表達(dá)，所以同一生物的不同細(xì)胞核DNA相同，但mRNA及蛋白質(zhì)不完全相同。三、細(xì)胞質(zhì)基因：線粒體和葉綠體中的DNA都能夠半自主的自我復(fù)制，并轉(zhuǎn)錄和翻譯控制某些蛋白質(zhì)的合成，都稱為細(xì)胞質(zhì)基因。其主要特點(diǎn)是母系遺傳，不遵循孟德爾的遺傳定律。第5章基因突變及其他變異第一節(jié)基因突變和基因重組一、生物變異的類型不可遺傳的變異（僅由環(huán)境變化引起，遺傳物質(zhì)沒有改變）可遺傳的變異（由遺傳物質(zhì)的變化引起，環(huán)境也可能導(dǎo)致遺傳物質(zhì)的改變產(chǎn)生可遺傳的變異）基因突變基因重組染色體變異二、可遺傳的變異（一）基因突變1、概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。由于密碼子的簡并性，基因突變不一定改變生物性狀；（1）基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子（減數(shù)分裂時產(chǎn)生）中將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代；（2）若發(fā)生在體細(xì)胞（有絲分裂），一般不能遺傳。（3）有些植物體細(xì)胞發(fā)生基因突變，可以通過無性繁殖傳遞。（4）人體某些體細(xì)胞的基因（原癌基因和抑癌基因）突變，有可能發(fā)展成癌細(xì)胞。2、原因：物理因素：X射線、紫外線、r射線等；化學(xué)因素：亞硝酸鹽，堿基類似物等；生物因素：病毒、細(xì)菌等。自發(fā)突變：DNA分子復(fù)制發(fā)生差錯、堿基組成發(fā)生改變3、時間：有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期的DNA復(fù)制時4、特點(diǎn)：a、普遍性（任何生物都可發(fā)生）b、隨機(jī)性（基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期；基因突變可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上）；c、不定向性（可以向不同方向發(fā)生，產(chǎn)生多個等位基因）d、低頻性e、多害少利5、意義：它是新基因產(chǎn)生的途徑；是生物變異的根本來源；是生物進(jìn)化的原始材料。（二）基因重組1、概念：是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2、類型：a、非同源染色體上的非等位基因自由組合（減數(shù)第一次分裂后期）b、四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換，染色單體上的非等位基因重組（減數(shù)第一次分裂前期）c、基因工程屬于人工基因重組。意義：基因重組產(chǎn)生新的基因型(不產(chǎn)生新基因），也是生物變異的來源之一，對生物的進(jìn)化也具有重要的意義。第二節(jié)染色體變異結(jié)構(gòu)變異染色體變異個別增減數(shù)目變異成倍增減一、染色體結(jié)構(gòu)變異：實(shí)例：貓叫綜合征（5號染色體部分缺失）類型：缺失、重復(fù)、倒位、易位（看書并理解）注：（1）染色體的易位與基因重組的易位發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異染色體交叉互換的區(qū)別：交叉互換發(fā)生在同源染色體之間，屬于基因重組。（2）染色體結(jié)構(gòu)變異和基因突變的區(qū)別：染色體結(jié)構(gòu)變異是指染色體上基因的數(shù)目或者順序的改變，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)的改變；基因突變是指基因中堿基的數(shù)目或排列順序的改變，（包括堿基的替換、增添、缺失），導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變。二、染色體數(shù)目的變異1、類型個別染色體增加或減少：實(shí)例：21三體綜合征（多1條21號染色體）以染色體組的形式成倍增加或減少：實(shí)例：三倍體無子西瓜染色體組（1）概念：細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部遺傳信息的染色體。注：二倍體生物配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組。（2）特點(diǎn)：①一個染色體組中無同源染色體，形態(tài)和功能各不相同；②一個染色體組染色體攜帶著控制生物生長的全部遺傳信息。（3）染色體組數(shù)的判斷：①染色體組數(shù)=細(xì)胞中形態(tài)相同的染色體有幾條，則含幾個染色體組；注：細(xì)胞中有幾種形態(tài)的染色體，則一個染色體組含有幾條染色體。例1：以下各圖中，各有幾個染色體組？答案：325142124注：著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍、染色體組數(shù)目也加倍。②染色體組數(shù)=基因型中控制同一性狀的基因個數(shù)例2：以下基因型，所代表的生物染色體組數(shù)分別是多少?（1）Aa（2）AaBb（3）AAa（4）AaaBbb（5）AAAaBBbb（6）ABCD答案：2233413、單倍體、二倍體和多倍體由配子發(fā)育成的個體叫單倍體。體細(xì)胞內(nèi)可能有1個或-多個染色體組。如雄峰由受精卵發(fā)育成的個體，體細(xì)胞中含幾個染色體組就叫幾倍體，如含兩個染色體組就叫二倍體，含三個染色體組就叫三倍體，以此類推。體細(xì)胞中含三個或三個以上染色體組的個體叫多倍體。=1\*GB3①多倍體特點(diǎn):培育出的莖稈粗壯,葉片、果實(shí)和種子都比較大,營養(yǎng)物質(zhì)含量增加，但結(jié)實(shí)率低,成熟遲。=2\*GB3②單倍體特點(diǎn)：單倍體植株長得弱小，而且高度不育三、染色體變異在育種上的應(yīng)用1、多倍體育種：方法：用秋水仙素（或低溫）處理萌發(fā)的種子或幼苗。（原理：能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不移向兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍）原理：染色體變異實(shí)例：三倍體無子西瓜的培育；（過程見課本P89）優(yōu)缺點(diǎn)：培育出的莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量增加，但結(jié)實(shí)率低，成熟遲。實(shí)例：正常的西瓜是二倍體。

第一年用秋水仙素處理幼苗（有絲分裂旺盛），抑制紡錘體的形成，染色體正常復(fù)制而細(xì)胞不分裂，形成四倍體植株。

用四倍體西瓜植株做母本（開花時去雄）、二倍體西瓜植株做父本（取其花粉授四倍體雌蕊上）進(jìn)行雜交，形成三倍體種子（植株其它部分仍然是四倍體）。

第二年三倍體植株在開花時，授以二倍體西瓜的花粉，以刺激其子房發(fā)育成果實(shí)。由于三倍體減數(shù)分裂聯(lián)會紊亂，不能形成種子，而果實(shí)則正常發(fā)育，所以這種西瓜無籽。無籽番茄是生長素處理未授粉的雌蕊，刺激子房壁發(fā)育為果實(shí)，未發(fā)生變異。2、單倍體育種：方法：花粉(藥)離體培養(yǎng)和秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。原理：染色體變異實(shí)例：矮桿抗病水稻的培育例：在水稻中，高桿(D)對矮桿(d)是顯性，抗病(R)對不抗病(r)是顯性?，F(xiàn)有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水稻DDRR兩個品種,要想得到能夠穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病水稻ddRR，應(yīng)該怎么做？高桿抗病矮桿不抗病高桿抗病矮桿不抗病優(yōu)缺點(diǎn)：后代都是純合子，明顯縮短育種年限，但技術(shù)較復(fù)雜。四、實(shí)驗(yàn)：探究低溫誘導(dǎo)染色體加倍原理:低溫和秋水仙素一樣，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致分裂后期染色體不能移向兩極，細(xì)胞不分裂，著絲點(diǎn)分裂后的染色體仍在一個細(xì)胞中，細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍。材料：細(xì)胞分裂旺盛的部位,如植物根尖、芽尖步驟：低溫處理材料--卡諾氏液固定細(xì)胞（殺死細(xì)胞）--解離、漂洗、染色和制片--顯微鏡觀察第五節(jié)人類遺傳病一、人類遺傳病與先天性疾病區(qū)別：遺傳?。河蛇z傳物質(zhì)改變引起的疾病。（可以生來就有，也可以后天發(fā)生）先天性疾?。荷鷣砭陀械募膊?。（不一定是遺傳?。┒⑷祟愡z傳病產(chǎn)生的原因：人類遺傳病是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類疾病三、人類遺傳病類型（一）單基因遺傳病1、概念：由一對等位基因控制的遺傳病。2、原因：人類遺傳病是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類疾病3、類型：（注意這四種遺傳病的特點(diǎn)）顯性遺傳病伴Ｘ顯：抗維生素Ｄ佝僂病常顯：多指、并指、軟骨發(fā)育不全隱性遺傳病伴Ｘ隱：色盲、血友病常隱：先天性聾啞、白化病、鐮刀型細(xì)胞貧血癥、黑尿癥、苯丙酮尿癥（二）多基因遺傳?。ㄈ后w中發(fā)病率高）1、概念：由多對等位基因控制的人類遺傳病。2、常見類型：腭裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病、冠心病、哮喘病等。（三）染色體異常遺傳?。ê喎Q染色體病）1、概念：染色體異常引起的遺傳病。(包括數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)異常）2、類型：常染色體遺傳病結(jié)構(gòu)異常：如貓叫綜合征數(shù)目異常：如21三體綜合征（先天愚型）（分析成因）性染色體遺傳?。喝缧韵侔l(fā)育不全綜合征（XO型，患者缺少一條X染色體）四、遺傳病的預(yù)防1、產(chǎn)前診斷：胎兒出生前，醫(yī)生用專門的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾病，羊水檢查、B超檢查、孕婦血細(xì)胞檢查、基因診斷。產(chǎn)前診斷可以大大降低病兒的出生率2、遺傳咨詢：在一定的程度上能夠有效的預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展3、禁止近親結(jié)婚：預(yù)防遺傳病的最簡單有效的方法4、適齡生育五、實(shí)驗(yàn)：調(diào)查人群中的遺傳病注意事項(xiàng)：調(diào)查發(fā)病率較高的單基因遺傳病調(diào)查遺傳方式——在家系中進(jìn)行調(diào)查遺傳病發(fā)病率——在廣大人群隨機(jī)抽樣注：調(diào)查群體越大，數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確六、人類基因組計劃：是測定人類基因組的全部DNA序列，解讀其中包含的遺傳信息。需要測定22+X+Y共24條染色體從雜交育種到基因工程一、各種育種方法的比較：雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種基因工程育種操作水平細(xì)胞水平分子水平細(xì)胞水平細(xì)胞水平分子水平處理雜交→自交→選優(yōu)→自交用射線、激光、化學(xué)藥物處理用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)，再用秋水仙素（基因工程的操作步驟）原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組優(yōu)缺點(diǎn)方法簡捷，可以將不同個體的優(yōu)良性狀集中在一起。但育種時間長大幅度地改良某些性狀加速育種，但有利個體不多，需大量處理材料器官大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低后代都是純合子，明顯縮短育種年限，但技術(shù)較復(fù)雜育種周期短，目的性強(qiáng)，克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙例子水稻的育種高產(chǎn)量青霉素菌株無子西瓜抗病植株的育成抗蟲棉例：小麥品種是純合體，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮桿（aa）、抗?。˙B）的小麥新品種；請設(shè)計小麥品種間雜交育種程序，要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明。第一代 AABB×aabb 親本雜交高桿抗病

↓

高桿抗病第二代

F1 AaBb 種植F1代，自交

↓×

高桿高桿矮桿矮桿抗病不抗病抗病不抗病第三代

F2 A_B_，A_bb，aaB_，aabb高桿高桿矮桿矮桿抗病不抗病抗病不抗病連續(xù)自交直至不再發(fā)生性狀分離為止種植F2代，選矮桿、抗?。╝aB_），

繼續(xù)自交，期望下代獲得純合體連續(xù)自交直至不再發(fā)生性狀分離為止矮桿抗病aaBB矮桿抗病二、基因工程概念：基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說，就是按照人們意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。原理：基因重組3、結(jié)果：定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。三、基因工程的工具1、基因的“剪刀”—限制性核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶）（1）特點(diǎn)：具有專一性和特異性，即識別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。（2）作用部位：磷酸二酯鍵（4）例子：EcoRI限制酶能專一識別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開。（黏性末端）（黏性末端）（5）切割結(jié)果：產(chǎn)生2個帶有黏性末端的DNA片斷。（6）作用：基因工程中重要的切割工具，能將外來的DNA切斷，對自己的DNA無損害。注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的堿基能互補(bǔ)配對?；虻摹搬樉€”——DNA連接酶作用：將互補(bǔ)配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。連接部位：磷酸二酯鍵基因的運(yùn)載體（1）定義：能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是運(yùn)載體。（2）種類：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒。其中最常用的是質(zhì)粒。四、基因工程的操作步驟1、提取目的基因2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4、目的基因的檢測和鑒定五、基因工程的應(yīng)用1、基因工程與作物育種：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、耐貯存番茄、耐鹽堿棉花、抗除草作物、轉(zhuǎn)基因奶牛、超級綿羊等等2、基因工程與藥物研制：干擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、疫苗3、基因工程與環(huán)境保護(hù)：超級細(xì)菌第六章生物的進(jìn)化第一節(jié)生物進(jìn)化理論的發(fā)展一、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說1、理論要點(diǎn)：用進(jìn)廢退；獲得性遺傳2、進(jìn)步性：反對神創(chuàng)論和物種不變論，認(rèn)為生物是進(jìn)化的。二、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說1、理論要點(diǎn)：自然選擇（過度繁殖→生存斗爭→遺傳和變異→適者生存）（前提、條件手段、方式基礎(chǔ)、內(nèi)因結(jié)果）2、進(jìn)步性：能夠科學(xué)地解釋生物進(jìn)化的原因以及生物的多樣性和適應(yīng)性。3、局限性：①不能科學(xué)地解釋遺傳和變異的本質(zhì)；②自然選擇對可遺傳的變異如何起作用不能作出科學(xué)的解釋。（對生物進(jìn)化的解釋僅局限于個體水平）三、現(xiàn)代進(jìn)化理論（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位1、種群：概念：在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物的所有個體稱為種群。特點(diǎn)：不僅是生物繁殖的基本單位；而且是生物進(jìn)化的基本單位。2、種群基因庫：一個種群的全部個體所含有的全部基因構(gòu)成了該種群的基因庫3、基因（型）頻率的計算：①按定義計算：A%=A/(A+a)=（AA個體數(shù)×2+Aa個體數(shù)）/2×個體數(shù)Xb%=（XbXb個體數(shù)×2+XBXb個體數(shù)+XbY個體數(shù)）/（女個體數(shù)×2+男個體數(shù)）例：從某個群體中隨機(jī)抽取100個個體，測知基因型為AA、Aa、aa的個體分別是30、60和10個，則：基因A的頻率為______；基因a的頻率為______。答案60%40%②某個等位基因的頻率=它的純合子的頻率+1/2雜合子頻率例：某個群體中，基因型為AA的個體占30%、基因型為Aa的個體占60%、基因型為aa的個體占10%，則：基因A的頻率為______，基因a的頻率為______答案：60%40%=3\*GB3③遺傳平衡定律：設(shè)A的基因頻率=p，a的基因頻率=q，(p+q)2=p2+2pq+q2=1p2為AA的頻